2020年高考物理二輪復習練習：專題二第二講動量動量守恒定律——課后“高仿”檢測卷(Word版含解析)

1、專題二 第二講 動量 動量守恒定律課后“高仿”檢測卷、高考真題集中演練 明規(guī)律1（2017 全·國卷 ）將質量為 1.00 kg 的模型火箭點火升空， 50 g 燃燒的燃氣以大小為 600 m/s 的速度從火箭噴口在很短時間內噴出。 在燃氣噴出后的瞬間，火箭的動量大小為 （噴 出過程中重力和空氣阻力可忽略 ）（ ）2A 30 kg m·/sB5.7×102 kg m·/ sC6.0× 102 kg m·/sD6.3×102 kg m·/ s解析： 選 A 燃氣從火箭噴口噴出的瞬間， 火箭和燃氣組成的系統(tǒng)動量守恒，

2、設燃氣噴 出后的瞬間， 火箭的動量大小為 p，根據動量守恒定律， 可得 pmv0 0，解得 p mv00.050kg× 600 m/s 30 kg m·/ s，選項 A 正確。2.多選 （2017 ·全國卷 ）一質量為 2 kg 的物塊在合外力 F 的作 用下從靜止開始沿直線運動。 F 隨時間 t 變化的圖線如圖所示，則 ()At1 s 時物塊的速率為 1 m/sBt 2 s 時物塊的動量大小為 4 kg m·/sCt 3 s 時物塊的動量大小為 5 kg m·/sDt4 s 時物塊的速度為零解析：選 AB 法一：根據 F-t圖線與時間軸圍成的

3、面積的物理意義為合外力 F 的沖量， 可知在 01 s、02 s、03 s、04 s 內合外力沖量分別為 2 N·s、4 N·s、3 N·s、2 N·s， 應用動量定理 I mv可知物塊在 1 s、2 s、3 s、4 s末的速率分別為 1 m/s、2 m/ s、1.5 m/s、1 m/ s，物塊在這些時刻的動量大小分別為2 kg m·/s 、 4 kg m·/ s、 3 kg m·/s 、 2 kg m·/ s，則 A 、B 項正確， C 、 D 項錯誤。法二：前2 s內物塊做初速度為零的勻加速直線運動， 加速度

4、a1 Fm1 22 m/s21 m/ s2，t1 s 時物塊的速率 v1a1t11 m/s，A 正確； t2 s 時物塊的速率 v2a1t22 m/ s，動量 大小為 p2 mv 2 4 kg ·m/s， B 正確；物塊在 24 s 內做勻減速直線運動，加速度的大小為a2m20.5 m/s2，t3 s 時物塊的速率v3v2a2t3（20.5×1）m/ s1.5 m/s ，動量大小為p3mv33 kg m·/ s，C錯誤； t4 s時物塊的速率 v 4v 2 a2 t4 （2 0.5× 2）m /s 1 m/s，D 錯誤。3 （2018 全·國卷

5、 ）汽車 A 在水平冰雪路面上行駛。駕駛員發(fā)現(xiàn) 其正前方停有汽車 B，立即采取制動措施，但仍然撞上了汽車B。兩車碰撞時和兩車都完全停止后的位置如圖所示，碰撞后 B 車向前滑動了 4.5 m， A 車向前滑 動了 2.0 m。已知 A和B的質量分別為 2.0× 103 kg 和1.5×103 kg，兩車與該冰雪路面間的 動摩擦因數均為 0.10，兩車碰撞時間極短，在碰撞后車輪均沒有滾動，重力加速度大小g10 m/s2。求：(1) 碰撞后的瞬間 B 車速度的大?。?2) 碰撞前的瞬間 A 車速度的大小。解析： (1)設 B 車的質量為 mB，碰后加速度大小為 aB 。根據牛頓第

6、二定律有mBgmBaB式中 是汽車與路面間的動摩擦因數。設碰撞后瞬間 B 車速度的大小為 v B ，碰撞后滑行的距離為 sB。由運動學公式有 vB2 2aBsB聯(lián)立式并利用題給數據得vB 3.0 m/s。(2)設 A 車的質量為 mA，碰后加速度大小為 aA，根據牛頓第二定律有mAgmAaA設碰撞后瞬間 A 車速度的大小為 vA，碰撞后滑行的距離為 sA，由運動學公式有 vA2 2aAsA設碰撞前的瞬間 A 車速度的大小為 vA。兩車在碰撞過程中動量守恒，有mAvAmAvA mBvB 聯(lián)立式并利用題給數據得vA 4.3 m/s。答案： (1)3.0 m/s (2)4.3 m/ s4(2016

7、·全國卷 )某游樂園入口旁有一噴泉， 噴出的水柱將一質量為 M 的卡通玩具穩(wěn) 定地懸停在空中。為計算方便起見，假設水柱從橫截面積為 S 的噴口持續(xù)以速度 v0豎直向 上噴出；玩具底部為平板 (面積略大于 S)；水柱沖擊到玩具底板后，在豎直方向水的速度變 為零，在水平方向朝四周均勻散開。忽略空氣阻力。已知水的密度為 ，重力加速度大小為 g。求：(1)噴泉單位時間內噴出的水的質量；(2)玩具在空中懸停時，其底面相對于噴口的高度。解析： (1)設 t 時間內，從噴口噴出的水的體積為V ，質量為 m，則mVV v 0St 由式得，單位時間內從噴口噴出的水的質量為mv0S。t(2)設玩具懸停時

8、其底面相對于噴口的高度為h，水從噴口噴出后到達玩具底面時的速度大小為 v 。對于 t 時間內噴出的水，由能量守恒得112(m)v2 (m)gh2(m)v02在 h 高度處， t 時間內噴射到玩具底面的水沿豎直方向的動量變化量的大小為p (m)v 設水對玩具的作用力的大小為 F ，根據動量定理有Ftp由于玩具在空中懸停，由力的平衡條件得v02 M2g2g22v02S2答案： (1)v0Sv02(2)v2gM2g22v02S2FMg 聯(lián)立式得5 (2016 全·國卷 )如圖，光滑冰面上靜止放置一表面光滑的斜面體，斜面體右側一蹲 在滑板上的小孩和其面前的冰塊均靜止于冰面上。 某時刻小孩將冰

9、塊以相對冰面 3 m/s 的速h0.3 m(h 小于度向斜面體推出，冰塊平滑地滑上斜面體，在斜面體上上升的最大高度為斜面體的高度 )。已知小孩與滑板的總質量為 m130 kg ，冰塊的質量為 m210 kg，小孩 與滑板始終無相對運動。取重力加速度的大小g 10 m/ s2。(1) 求斜面體的質量；(2) 通過計算判斷，冰塊與斜面體分離后能否追上小孩？解析： (1)規(guī)定向右為速度正方向。冰塊在斜面體上運動到最大高度時兩者達到共同速 度，設此共同速度為 v，斜面體的質量為 m3。由水平方向動量守恒和機械能守恒定律得m2v20(m2 m3)v2 m2v20 12(m2m3)v2m2gh式中 v20

10、 3 m/s 為冰塊推出時的速度。聯(lián)立式并代入題給數據得m320 kg。(2)設小孩推出冰塊后的速度為 v1，由動量守恒定律有 m1v1m2v20 0 代入數據得 v1 1 m/s設冰塊與斜面體分離后的速度分別為v2 和 v3，由動量守恒和機械能守恒定律有m2v20 m2v2m3v31 1 12m2v2022m2v22 2m3v32聯(lián)立式并代入數據得 v2 1 m/s 由于冰塊與斜面體分離后的速度與小孩推出冰塊后的速度相同且處在后方， 故冰塊不能 追上小孩。答案： （1）20 kg （2）見解析二、名校模擬重點演練 知熱點6（2019 溫·州質檢 ）2019 年 8 月 8 日 10

11、 時，臺風“利奇馬” （超強臺風級 ）位于浙江省象 山縣南偏東方大約 830 公里的臺灣以東洋面上， 隨后在浙江登陸， 登陸時中心附近最大風力 達 v162 km /h ，空氣的密度 1.3 kg/ m3，當這登陸的臺風正對吹向一塊長 10 m、寬 4 m 的玻璃幕墻時， 假定風遇到玻璃幕墻后速度變?yōu)榱悖?由此可估算出臺風對玻璃幕墻的沖擊力 F 大小最接近 （）A2.6×103 NB5.3×104 NC1.1×105 ND1.4×106 N解析：選 C 假設經過 t 時間，由動量定理得： v2tS 0Ft，代入數據：Fv2S1.1×105 N，

12、故選 C。7多選（2019 大·連質檢 ）如圖所示，一質量 M3.0 kg 的長方形 木板 B 放在光滑水平地面上，在其右端放一個質量m1.0 kg 的小木塊 A，給 A 和 B 以大小均為 4.0 m/s ，方向相反的初速度，使 A 開始向左運動， B 開始向右 運動，A 始終沒有滑離木板 B。在小木塊 A 做加速運動的時間內， 木板速度大小可能是 （ ）A 2.2 m/sB 2.4 m/ sC2.8 m/sD 3.0 m/ s解析： 選 AB 以 A、 B 組成的系統(tǒng)為研究對象，系統(tǒng)動量守恒，取水平向右方向為正 方向，從 A 開始運動到 A 的速度為零的過程中，由動量守恒定律得：

13、（M m）v0 MvB1，代8入數據解得： vB13 m/s ；當從開始到 A、B 速度相同的過程中， 取水平向右方向為正方向， 由動量守恒定律得： （Mm）v0（Mm）vB2，代入數據解得： vB22 m/ s。則在木塊 A 正在 做加速運動的時間內 B 的速度范圍為： 2 m/s<vB<83 m/s，故選 A 、B。38 （2019 武·漢調研 ）在冰壺比賽中，球員手持毛刷擦刷冰面，可以改變冰壺滑行時受到 的阻力。如圖 a 所示，藍壺靜止在圓形區(qū)域內，運動員用等質量的紅壺撞擊藍壺，兩壺發(fā)生 正碰。 若碰撞前、 后兩壺的 v-t 圖像如圖 b 所示。 關于冰壺的運動，

14、下列說法正確的是 （ ）A 兩壺發(fā)生彈性碰撞B 碰撞后兩壺相距的最遠距離為 1.1 mC藍壺受到的滑動摩擦力較大D碰撞后藍壺的加速度大小為0.1 m/s2解析： 選 B 根據題圖 b 速度圖像的數據，碰撞前后紅壺的速度分別為v0 1.0 m/s 和v10.4 m/ s。設紅壺和藍壺的質量都是 m，由動量守恒定律得 mv0mv1 mv2，解得碰撞后11藍壺的速度 v2 0.6 m/s，碰撞前系統(tǒng)動能為 Ek02mv02 2m，碰撞后系統(tǒng)動能為12Ek 2mv112mv220.08m0.18m0.26m，動能有損失，所以兩壺發(fā)生非彈性碰撞，選項A 錯誤；根據速度圖像的面積表示位移可知，碰撞后，藍壺

15、位移x212×0.6×5 m1.5 m，紅壺位移 x11a2 v2 0.12 m/s2，選項 t22×0.4×2 m0.4 m，碰撞后兩壺相距的最遠距離為x x2 x1 1.1 m，選項 B 正確； 根據速度圖像斜率表示加速度可知，碰撞后藍壺的加速度大小為D 錯誤；紅壺的加速度大小為 a1vt110.2 m/s2，由牛頓第二定律可知，藍壺受到的滑動摩 擦力較小，選項 C 錯誤。9多選 （2019 ·荊州二模 ）如圖所示，小球 A 質量為 m，系在細線的一端，線的另一端 固定在 O點， O點到光滑水平面的距離為h。物塊 B和 C的質量分別是 5m

16、和3m，B與C用輕 彈簧拴接，置于光滑的水平面上，且 B物塊位于 O 點正下方?，F(xiàn)拉動小球使細線水平伸直，小球由靜止釋放，運動到最低點時與物塊B 發(fā)生正碰 （碰撞時間極短 ），反彈后上升到最高點 時到水平面的距離為 1h6。小球與物塊均視為質點， 不計空氣阻力， 重力加速度為 g，則 （ ）A 碰撞后小球 A 反彈的速度大小為 24ghB 碰撞過程 B 物塊受到的沖量大小 m 2ghC碰后輕彈簧獲得的最大彈性勢能128mghD 小球 C 的最大速度大小為 156 2gh解析： 選 ACD 設小球運動到最低點與物塊 B 碰撞前的速度大小為 v1，取小球運動到1 最低點時的重力勢能為零，根據機械能

17、守恒定律有：mgh 21mv12，解得： v1 2gh，設碰撞后小球反彈的速度大小為 v1，同理有：m1g6h12mv12，解得 v1 24gh，選項 A正確； 設碰撞后物塊 B 的速度大小為 v2，取水平向右為正方向， 由動量守恒定律有： mv 1 mv1 5mv2，解得： v2 24gh，由動量定理可得，碰撞過程B 物塊受到的沖量為： I 5mv2 54m 2gh，選項 B 錯誤；碰撞后當 B 物塊與 C 物塊速度相等時輕彈簧的彈性勢能最大，據動 11量守恒定律有 5mv28mv3，據機械能守恒定律 Epm2×5mv22 2×8mv32，聯(lián)立解得： Epm15128mg

18、h，選項 C 正確；對 B 物塊與 C 物塊在彈簧回到原長時，C 物塊有最大速度，據動量守恒和機械能守恒可解得vC5 126gh ，選項 D 正確。10 (2019 衡·水質檢 )如圖所示， C 是放在光滑的水平面上的一塊木板，木板的質量為 3m，在木板的上面有兩塊質量均為 m 的小木塊 A 和 B ，它們與木板間的動摩擦因數均為 最初木板靜止， A、B 兩木塊同時以方向水平向右的初速度v0 和 2v0 在木板上滑動，木板足夠長， A、 B 始終未滑離木板，重力加速度為 g。求：(1) 木塊 B 從剛開始運動到與木板 C 速度剛好相等的過程中，木塊B 所發(fā)生的位移；(2) 木塊 A

19、在整個過程中的最小速度；(3) 整個過程中， A、B 兩木塊相對于木板滑動的總路程是多少？ 解析： (1)木塊 A 先做勻減速直線運動，后做勻加速直線運動；木塊B 一直做勻減速直線運動； 木板 C 做兩段加速度不同的勻加速直線運動， 直到 A、B、C 三者的速度相等為止， 設為 v1，對 A、 B、C 三者組成的系統(tǒng)，由動量守恒定律得：mv02mv0 (mm3m)v1 解得 v 10.6v0 對木塊 B 由動能定理，有： mgs 21mv1221m(2v0)2解得 s91v02。50g。(2)設木塊 A 在整個過程中的最小速度為 v，所用時間為 t，由牛頓第二定律得：對木塊 A：a1 mg g

20、，m對木板 C： a223mmg 23g，3m 3當木塊 A 與木板 C 的速度相等時，木塊 A 的速度最小，則有v0 gt 23gt，解得 t 3v05g2木塊 A 在整個過程中的最小速度為： v v0 a1t25v0。(3)整個過程中，摩擦生熱為 Q 總Q1Q2Ffs相1Ffs 相2Ek損1 1 1 82Ek損 8v02 mg 5g。由能量守恒得， Ek 損 2mv022m(2v0)22×5m× v12 5mv02Ek損 所以 s相總s相1s相 2Ff答案：91v0228v02(1)500g (2)25v0 (3)50g11 (2019 永·州模擬 )如圖所示

21、，傾斜軌道 AB 和光滑圓弧軌道 BC 固定在同一豎直平面 內，兩軌道通過一小段長度不計的光滑弧形軌道相連，已知AB 長 l7.8 m，傾角 37°，BC弧的半徑 R0.8 m，O 為其圓心， BOC 143 °。整個裝置處在水平向左的勻強電場 (未 畫出 )中，場強大小 E1×103 N/C 。兩個相同的絕緣小物塊 P和 Q，質量均為 m0.4 kg， 帶正電的小物塊 Q 靜止在 A 點，其電荷量 q 3×103 C，不帶電的小物塊 P 從某一位置以 v08 m/ s的初速度水平拋出， 運動到 A點時恰沿斜面向下與小物塊 Q發(fā)生彈性正碰， 且碰 撞過程

22、無電荷轉移。若 Q、P與軌道 AB間的動摩擦因數分別為 10.2和 2 0.8， sin 37°0.6， g10 m/s2，小物塊 Q 在運動過程中電荷量保持不變，兩物塊均可視為質點。求：(1)小物塊 P的拋出點與 A 點間的豎直距離；(2)小物塊 Q 運動到圓弧軌道最低點 B 點時對軌道的壓力大??；(3) 小物塊 Q 離開圓弧軌道后，第一次落到傾斜軌道上的位置與B 點的距離。解析： (1)設小物塊 P剛運動到 A 點時的速度大小為 vA則 v Ay v0tan 37 °6 m/svAv0cos 37 10 m/s所以小物塊 P的拋出點與 A 點間的豎直距離vAy22g622×